《焦耳定律》电功率PPT课件2

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《焦耳定律》电功率PPT课件2

教学目标

1、知道电流的热效应.

2、知道焦耳定律,会用焦耳定律进行计算.

3、能用焦耳定律解释简单的现象.

问题

(1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡有什么感觉?为什么?

(2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?

... ... ...

电流的热效应

生活中.许多用电器接通电源后.都伴有热现象产生.

电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应.

灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?

... ... ...

电流的热效应与那些因素有关?

[猜想与假设]

1.可能与电阻有关。电阻越大,电流热效应越大

2.可能与电流有关。电流越大,电流热效应越大

3.可能与通电时间有关。通电时间越长,电流热效应越大

[设计实验]

讨论

1.当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用 什么方法去研究?

2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量?

转换法

电热——气体(或液体)受热膨胀.观察产生热量的多少

实验过程与实验现象:

(1)在电流和时间相同的情况下,研究热量和电阻的关系;

(2)在电阻和时间相同的情况下,研究热量和电流的关系;

(3)在电流和电阻相同的情况下,研究热量和时间的关系;

... ... ...

实验结论:

1、在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多.

(I与t相同,R越大,Q越多)

2、在通电时间、电阻相同的情况下,电流越大,产生的热量越多.

(R与t相同,I越大,Q越多)

3、在电阻、电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多.

(R与I相同,t越大,Q越多)

英国物理学家焦耳做了大量的实验,于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即焦耳定律.

... ... ...

想想议议

从前面学习知道,额定电压相同的灯泡,额定功率越大.电阻越小,单位时间内产生的热量越多.可是按照焦耳定律.电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?

根据焦耳定律和欧姆定律,电流通过用电器的单位时间内产生的热量为 Q/t = I2R 或 Q/t = U2/R .其中Q/t = I2R表示通过用电器的电流相等时,用电器电阻越大,单位时间内产生的热量越多; Q/t = U2/R 表示用电器的两端的电压相等时,用电器电阻越小,单位时间内产生的热量越多。因此,两者是不矛盾的。

电热的利用和防止

1、电热的利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等.

2、电热的防止:电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等.

... ... ...

练习

1.将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2上,若R1=5 Ω >R2,通电后问那根火柴先被点燃 ( )

A. R1在上的火柴

B. 在R2上的火柴

C. 同时点燃

D. 无法确定

2.要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半,则应使 ( )

A. 通过它的电流减小一半

B. 它两端的电压减小一半

C. 它的电阻减小一半

D. 电压和电阻均减小一半

... ... ...

小结

一.电流的热效应

1.定义:电流通过导体导体会发热的现象.

2.实质:电能转化为内能.

二.电热器

1.定义:将电能转化为内能的装置.

2.原理:电流的热效应.

3.组成:电热器的主要组成部分是发热体.

三.焦耳定律(控制变量法 转换法)

1.内容:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通过时间成正比.

2.公式:Q=I2Rt

3.单位: 电流---安(A) 电阻---欧(Ω)

时间---秒(s) 热量---焦(J)

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